가간섭 길이를 고려한 수치 해석 방법과 태양 전지에서 가간섭 길이의 영향에 대한 연구

Abstract

본 논문에서는 가간섭 길이와 가간섭 시간을 고려한 수치 해석 방법을 제시했다. 먼저 시간 영역에서 유한한 가간섭 길이를 갖는 광원을 생성한다. 이때 가간섭의 정도는 광원의 가간섭 길이와 스펙트럼폭 사이의 관계에 의해서 결정된다. 시간 영역에서 유한한 가간섭 거리를 갖는 광원을 생성하면, 이 광원을 이산 푸리에 변환을 이용해서 가간섭 광원들의 합으로 분해할 수 있다. 이를 통해서 나노 구조의 부분적 가간섭 광학 특성은 가간섭 광학 특성들의 중첩으로 계산할 수 있다. 이러한 과정에서 생기는 임의의 잡음을 제거하기 위해서 통계적 방법을 이용하여 나노 구조의 부분적 가간섭 광학 특성을 분석했다. 제안된 방법을 이용하면 부분적 가간섭 광원이 사입사 했을 때의 나노 구조의 광학적 특성을 계산할 수 있다. 또한 나노 격자나 나노 입자를 포함한 복잡한 구조의 광학적 특성도 계산할 수 있다. 부분적 가간섭 광원이 입사했을 때의 전자기장의 세기의 공간 분포도 rigorous coupled wave analysis (RCWA)와 제안된 방법을 사용해서 쉽게 계산할 수 있다. 제안된 방법은 상용화된 태양 전지의 부분적 가간섭 광학 특성을 분석하는데 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 뿐만 아니라, 제안된 방법은 유기 발광 다이오드나 비가간섭 홀로그래피와 같은 분야에서 보다 현실적인 광학 설계를 위한 도구로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.